CN108047879A - 一种防锈水性环氧涂料及其制备方法 - Google Patents

一种防锈水性环氧涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防锈水性环氧涂料，它是由下述重量份的原料组成的：木杂酚油0.7‑2、十二烯基丁二酸3‑4、蓖麻油酸锌0.7‑1、硼酸三丁酯3‑4、羊毛脂2‑5、全氟丁基磺酸钾0.6‑1、异丙醇10‑16、钼酸铵1‑2、氯化镁2‑4、环氧分散液100‑110、2,4‑咪唑啉二酮0.1‑0.2。本发明加入的蓖麻油酸锌、钼酸铵、羊毛脂、十二烯基丁二酸等都具有很好的防锈性能，能够起到很好的协同防锈效果。

Description

一种防锈水性环氧涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种防锈水性环氧涂料及其制备方法。
背景技术
环氧树脂具有优异的耐化学腐蚀性，对众多底材具有极佳的附着力，能与多种固化剂固化，涂膜的致密性好、刚性强、耐热耐磨性都很好，在防腐涂料中占据着重要地位，通过添加不同的填料和调整固化剂品种，可以制成性能各异的环氧树脂防腐涂料、适用于不同的防腐场合，达到良好的保护效果。每年世界上约有40％的环氧树脂应用于制造环氧涂料，大部分应用于防腐领域。在我国，大约有30％～40％的环氧树脂被加工成各种各样的涂料，在船舶、土木工程、家用电器、机电工业等领域有着广泛的用途。环氧树脂固化物因脆性大，抗冲击性、耐酸碱性、柔韧性及耐温性差，限制了环氧树脂涂料的应用，因此对环氧树脂的改性一直是对环氧树脂防腐涂料研究的重点之一；
与溶剂型涂料相比，水性涂料具有诸多优点，如VOC含量低、气味低、不易燃烧、使用安全、可用水清洗等。因此人们将环氧树脂进行水性化处理，使之成为水性漆，来满足更高的要求。数十年的研究开发和应用实践证明，水性环氧漆涂料秉承了环氧树脂的诸多优点，对钢材、水泥的附着力优异，收缩率低，对中等酸、碱和其他溶剂有良好的耐蚀性和抗渗透性，能与各种树脂、填料和助剂良好的混溶，配制成一系列常用的防腐蚀漆，可形成一个水性环氧防腐涂料的体系；但与溶剂型涂料相比，水性涂料的配方复杂，通常包含有多种无机添加剂，而这些无机添加剂会因为与树脂的分散性差，影响到涂膜的稳定性，导致涂膜的性能下降。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种防锈水性环氧涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种防锈水性环氧涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
木杂酚油0.7-2、十二烯基丁二酸3-4、蓖麻油酸锌0.7-1、硼酸三丁酯3-4、羊毛脂2-5、全氟丁基磺酸钾0.6-1、异丙醇10-16、钼酸铵1-2、氯化镁2-4、环氧分散液100-110、2,4-咪唑啉二酮0.1-0.2。
所述的环氧分散液是由下述重量份的原料组成的：
三氟化硼乙醚0.1-0.2、环氧树脂E44100-110、山梨坦单油酸酯2-3、氧化钼4-5、聚乙二醇10-13、烷基化二苯胺0.4-1、硅烷偶联剂kh5501-2。
所述的环氧分散液的制备方法包括以下步骤：
(1)取氧化钼，加入到其重量25-30倍的去离子水中，加入硅烷偶联剂kh550，在65-70℃下保温搅拌1-2小时，得硅烷分散液；
(2)取烷基化二苯胺，加入到其重量4-6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入聚乙二醇，在55-60℃下保温搅拌4-10分钟，得苯胺醇溶液；
(3)取硅烷分散液、苯胺醇溶液混合，搅拌均匀，加入环氧树脂E44，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为90-95℃，加入三氟化硼乙醚，保温搅拌1-2小时，出料，与山梨坦单油酸酯混合，搅拌至常温，得环氧分散液。
所述的防锈水性环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取全氟丁基磺酸钾，加入到其重量47-50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氯化镁，搅拌均匀，得盐溶液；
(2)取蓖麻油酸锌，加入到异丙醇中，搅拌均匀；
(3)取钼酸铵、羊毛脂混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述蓖麻油酸锌的异丙醇混合，滴加浓度为0.8-1mol/l的苏打水溶液，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，得皂化溶液；
(4)取2,4-咪唑啉二酮，加入到上述皂化溶液中，超声3-5分钟，得改性皂化溶液；
(5)取十二烯基丁二酸，加入到上述环氧分散液中，搅拌均匀，加入改性皂化溶液，1600-2000转/分搅拌30-40分钟，即得所述防锈水性环氧涂料。
本发明的优点：
本发明首先将氧化钼采用硅烷偶联剂处理，然后分散到苯胺醇溶液中，以此作为环氧树脂的改性溶剂，以三氟化硼乙醚为改性剂，得到环氧分散液，本发明的加入的氧化钼与环氧树脂具有很好的相容性，通过改性处理的环氧树脂具有很好的水溶性，本发明加入的蓖麻油酸锌、钼酸铵、羊毛脂、十二烯基丁二酸等都具有很好的防锈性能，能够起到很好的协同防锈效果。
具体实施方式
实施例1
一种防锈水性环氧涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
木杂酚油2、十二烯基丁二酸4、蓖麻油酸锌1、硼酸三丁酯4、羊毛脂5、全氟丁基磺酸钾1、异丙醇16、钼酸铵2、氯化镁4、环氧分散液110、2,4-咪唑啉二酮0.2。
所述的环氧分散液是由下述重量份的原料组成的：
三氟化硼乙醚0.2、环氧树脂E44110、山梨坦单油酸酯3、氧化钼5、聚乙二醇13、烷基化二苯胺1、硅烷偶联剂kh5502。
所述的环氧分散液的制备方法包括以下步骤：
(1)取氧化钼，加入到其重量30倍的去离子水中，加入硅烷偶联剂kh550，在70℃下保温搅拌2小时，得硅烷分散液；
(2)取烷基化二苯胺，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入聚乙二醇，在60℃下保温搅拌10分钟，得苯胺醇溶液；
(3)取硅烷分散液、苯胺醇溶液混合，搅拌均匀，加入环氧树脂E44，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为95℃，加入三氟化硼乙醚，保温搅拌2小时，出料，与山梨坦单油酸酯混合，搅拌至常温，得环氧分散液。
所述的防锈水性环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取全氟丁基磺酸钾，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氯化镁，搅拌均匀，得盐溶液；
(2)取蓖麻油酸锌，加入到异丙醇中，搅拌均匀；
(3)取钼酸铵、羊毛脂混合，加入到混合料重量14倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述蓖麻油酸锌的异丙醇混合，滴加浓度为1mol/l的苏打水溶液，升高温度为70℃，保温搅拌2小时，得皂化溶液；
(4)取2,4-咪唑啉二酮，加入到上述皂化溶液中，超声5分钟，得改性皂化溶液；
(5)取十二烯基丁二酸，加入到上述环氧分散液中，搅拌均匀，加入改性皂化溶液，2000转/分搅拌40分钟，即得所述防锈水性环氧涂料。
实施例2
一种防锈水性环氧涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
木杂酚油0.7、十二烯基丁二酸3、蓖麻油酸锌0.7、硼酸三丁酯3、羊毛脂2、全氟丁基磺酸钾0.6、异丙醇10、钼酸铵1、氯化镁2、环氧分散液100、2,4-咪唑啉二酮0.1。
所述的环氧分散液是由下述重量份的原料组成的：
三氟化硼乙醚0.1、环氧树脂E44100、山梨坦单油酸酯2、氧化钼4、聚乙二醇10、烷基化二苯胺0.4、硅烷偶联剂kh5501。
所述的环氧分散液的制备方法包括以下步骤：
(1)取氧化钼，加入到其重量25倍的去离子水中，加入硅烷偶联剂kh550，在65℃下保温搅拌1小时，得硅烷分散液；
(2)取烷基化二苯胺，加入到其重量4倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入聚乙二醇，在55℃下保温搅拌4分钟，得苯胺醇溶液；
(3)取硅烷分散液、苯胺醇溶液混合，搅拌均匀，加入环氧树脂E44，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为90℃，加入三氟化硼乙醚，保温搅拌1小时，出料，与山梨坦单油酸酯混合，搅拌至常温，得环氧分散液。
所述的防锈水性环氧涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取全氟丁基磺酸钾，加入到其重量47倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氯化镁，搅拌均匀，得盐溶液；
(2)取蓖麻油酸锌，加入到异丙醇中，搅拌均匀；
(3)取钼酸铵、羊毛脂混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述蓖麻油酸锌的异丙醇混合，滴加浓度为0.8mol/l的苏打水溶液，升高温度为65℃，保温搅拌1小时，得皂化溶液；
(4)取2,4-咪唑啉二酮，加入到上述皂化溶液中，超声3分钟，得改性皂化溶液；
(5)取十二烯基丁二酸，加入到上述环氧分散液中，搅拌均匀，加入改性皂化溶液，1600转/分搅拌30分钟，即得所述防锈水性环氧涂料。
性能测试：
将本发明防锈水性环氧涂料在金属基材表面形成的漆膜在3.5wt％的氯化钠溶液中浸泡3天，测得漆膜的剪切强度为22.5-24MPa；在10wt％的盐酸溶液中浸泡3天，测得漆膜的剪切强度为23.4-25MPa；在10wt％的氢氧化钠溶液中浸泡3天，测得漆膜的剪切强度为23-24.6MPa；
对比例：
将传统环氧树脂涂料在金属基材表面形成的漆膜在3.5wt％的氯化钠溶液中浸泡3天，测得漆膜的剪切强度为11-13MPa；在10wt％的盐酸溶液中浸泡3天，测得漆膜的剪切强度为9-10MPa；在10wt％的氢氧化钠溶液中浸泡3天，测得漆膜的剪切强度为10-12MPa。

Claims (4)

1.一种防锈水性环氧涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
木杂酚油0.7-2、十二烯基丁二酸3-4、蓖麻油酸锌0.7-1、硼酸三丁酯3-4、羊毛脂2-5、全氟丁基磺酸钾0.6-1、异丙醇10-16、钼酸铵1-2、氯化镁2-4、环氧分散液100-110、2,4-咪唑啉二酮0.1-0.2。
2.根据权利要求1所述的一种防锈水性环氧涂料，其特征在于，所述的环氧分散液是由下述重量份的原料组成的：
三氟化硼乙醚0.1-0.2、环氧树脂E44100-110、山梨坦单油酸酯2-3、氧化钼4-5、聚乙二醇10-13、烷基化二苯胺0.4-1、硅烷偶联剂kh5501-2。
3.根据权利要求2所述的一种防锈水性环氧涂料，其特征在于，所述的环氧分散液的制备方法包括以下步骤：
(1)取氧化钼，加入到其重量25-30倍的去离子水中，加入硅烷偶联剂kh550，在65-70℃下保温搅拌1-2小时，得硅烷分散液；
(2)取烷基化二苯胺，加入到其重量4-6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入聚乙二醇，在55-60℃下保温搅拌4-10分钟，得苯胺醇溶液；
(3)取硅烷分散液、苯胺醇溶液混合，搅拌均匀，加入环氧树脂E44，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为90-95℃，加入三氟化硼乙醚，保温搅拌1-2小时，出料，与山梨坦单油酸酯混合，搅拌至常温，得环氧分散液。
4.一种如权利要求1所述的防锈水性环氧涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取全氟丁基磺酸钾，加入到其重量47-50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氯化镁，搅拌均匀，得盐溶液；
(2)取蓖麻油酸锌，加入到异丙醇中，搅拌均匀；
(3)取钼酸铵、羊毛脂混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述蓖麻油酸锌的异丙醇混合，滴加浓度为0.8-1mol/l的苏打水溶液，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，得皂化溶液；
(4)取2,4-咪唑啉二酮，加入到上述皂化溶液中，超声3-5分钟，得改性皂化溶液；
(5)取十二烯基丁二酸，加入到上述环氧分散液中，搅拌均匀，加入改性皂化溶液，1600-2000转/分搅拌30-40分钟，即得所述防锈水性环氧涂料。
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